聚酯改性核壳自交联苯丙乳液及其制备方法和防腐蚀涂料技术

本发明专利技术涉及一种聚酯改性核壳自交联苯丙乳液及其制备方法和防腐蚀涂料。该苯丙乳液的乳胶粒子，其壳层中引入具有多支化结构的含羧基的聚酯；壳层Ｔｇ为－３０℃～０℃，核层Ｔｇ为１０～８０℃；构成乳胶粒子核层的单体中，含缩水甘油基的功能性单体占０．５～３％；构成乳胶粒子壳层的单体中，聚酯占５～２０％，含羧基的功能性单体占１．５～５％。上述乳液的钙离子稳定性明显提高；含有上述苯丙乳液的防腐蚀涂料配方（以重量份计）：上述苯丙乳液４０～５０，钛铁粉１０～３０，铁红２０，高岭土１２～２０，膨润土１０～３０，分散剂０．１～１。由于在乳胶粒子中引入了聚酯以及自交联结构明显提高了涂膜的致密性和硬度及综合防腐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚酯改性核壳自交联苯丙乳液及其制备方法和防腐蚀涂料。
技术介绍
近年来，随着人们对环境问题的日益重视以及石油有限资源存量的不断减少，^bK性化已经成为保护环境和节约石油资源的共同要求。目前水性 ^f午在电泳涂料和建筑涂料领域得到了广泛应用，但在^^属防腐蚀;WF方面 的使用还4睹限，主要是因为现有的水性金属^##^4存在着成膜较差，形 成的涂层不够致密，防腐蚀期限较短等问题，使其应用受到限制。目前各种应用于水性防腐蚀M的树脂有如水性醇酸树脂、水性聚氨 酯树脂、水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂，其中单组分室温自交联的苯丙乳 液，因其具有价4^j氐廉、施工工艺简单、成膜温度低、干性好、可交联形成 致密的涂层等优点， 一直受人们关注，然而这类乳液大多为普通聚合法制成 的均相乳胶粒子，乳胶粒子内外组成无梯度变化，存在诸如冬季涂HjOt、 夏季回粘严重、涂膜4;i4成强度不够高、抗污性及抗回粘性不佳等缺点。因此， 还需要进一步改进，以适应水性防腐蚀^H牛的要求。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是:提供一种钙离子稳定、可以改善涂膜防腐蚀性能 的聚酯改性核壳自交联苯丙乳液。实现本专利技术第一个目的的技术方案是 一种聚酯改性核壳自交联苯丙乳 液，它的乳胶粒子的结构为硬核软壳，在壳层中引入具有多支化结构的含羧 基的聚酯；壳层的玻璃化温度为-30。C ~ 0°C,核层玻璃化温度为10°C ~ 80°C;构成乳胶粒子核层的单体是非功能性单体和含缩水甘油基的功能性单 体，其中含缩水甘油基的功能性单体占核层单体总重量的0. 5%~ 3%;构成乳胶粒子壳层的单体是非功能性单体、含#克基的功能性单体和聚酯， 其中聚酯占壳层单体总重量的5%~20%,含^a的功能性单体占壳层单体 总重量的1. 5%~5%。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液，其构成乳胶粒子壳层的聚酯是三羟 曱基丙烷与2， 2-二羟曱基丙酸，异戊二醇，按重量份比1: 6 ~ 8:1混合，加热 并在氩气保护下加入催化剂，至少反应3h后，减压继续反应2h，停止减压 并降温后，与马来酸酐混合，在氮气保护下，9(TC^^应3h,制得的具有多支化结构的含辨一基的聚酯。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液，其构成乳胶粒子壳层的含羧基的功能性单体为丙烯酸、曱基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种； 构成乳胶粒子核层的含缩水甘油基的功能性单体为曱基丙烯酸缩7jc甘油酯。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液，其构成乳胶粒子壳层或核层的非功 能性单体为曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯中的一种或多种。本专利技术的第二个目的是:提供一种简便、易操作的制^4丐离"^急定、可以 改善涂膜防腐蚀性能的聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的方法。实现本专利技术第二个目的的技术方案是 一种上述聚酯改性核壳自交联苯 丙乳液的制备方法，包括如下步骤(一) 准备原料① 按下述方法制4^构成壳层的聚酯将三羟甲基丙烷与2，2-二羟曱基丙酸，异戊二醇，按重量份比l: 6~8: 1混合,加热并在氩气保护下加入催化剂，至少反应3h后减压，再继续反应 2h，停止减压并降温后，与1^分马来酸酐混合，在氮气保护下，9(TC反应3h， 制得具有多支化结构的含tt的聚酯，储存备用；② 准备核层原料按照构成乳胶粒子核层的单体是非功能性单体和含缩 水甘油基的功能性单体，其中含缩7jC甘油基的功能性单体占核层单体总重量的0. 5%~ 3%;由^^应型乳化剂和其他乳化剂组成的乳化剂为核层单体总重量 的0.75~1.5%,其中^JI型乳化剂占60%;成核引发剂为核层单体总重量 的0. 5%的配比准备各种原料；③ 准备核层原料按照构成乳胶粒子壳层的单体是非功能性单体、含羧 基的功能性单体和聚酯，其中聚酯占壳层单体总重量的5%-20%,含g 的功能性单体占壳层单体总重量的1. 5% ~ 5%;由^型乳化剂和其他乳化剂 组成的乳化剂为壳层单体总重量的0. 75 ~ 1. 5 % ，其中反应型乳化剂占60%; 成壳引发剂为壳层单体总重量的0. 5。/。的配比准^^4t原料；(二) 制备聚酯改性核壳自交联苯丙乳液 在反应容器中加水并升温30~80°C,将核层所用非功能性单体和含缩水甘油基的功能性单体与乳化剂混合均匀一次性加7v^应容器中，通氮气搅拌 30min后，向反应器中一次性加入成核引发剂、适量pH緩沖剂和水的混合液， 反应3h,然后在30 80。C保温lh形成核层乳液，再将壳层所用非功能性丙 烯酸单体、含羧基的功能性单体、聚酯、成壳引发剂和水预先混合乳化后， 滴加到已形成的核层乳液中，滴加时间至少2h,在30 80。C保温lh后，降 温、出料、包装制得聚酯改性核壳自交联苯丙乳液。卜i术带商旨gJT,Hk枋壳句交拔i而釓滋.其构成乳胶粒子壳层的含羧基的功能性单体为丙烯酸、曱基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸中的一种或多种； 构成乳胶粒子核层的含缩水甘油基的功能性单体为曱基丙烯酸缩水甘油酯。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的制备方法，其构成乳胶粒子壳层或 核层的非功能性单体为曱基丙烯酸曱酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸乙酯、 丙烯酸a又丁酯中的 一种或多种。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的制备方法，其所述成壳引发剂和成 核引发剂均为水溶性过硫酸盐。上述聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的制备方法，其所述反应型乳化剂为 日本旭电化7>司的ADEKAREASOAP SE-10N,或ADEKAREASOAP SR-1G中的一种 或两种；其他乳化剂为十二烷1^危酸钠，十二^^^^黄酸钠，OP-10中的一 种或几种o本专利技术的第三个目的是:提供一种含聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的防 腐蚀涂料，其涂膜防腐性能良好且价^^泉、环保。实现本专利技术第三个目的的技术方案是 一种含有上述聚酯改性核壳自交 联苯丙乳液的防腐蚀:^t，其各组分的重量#^下聚酯 文性核壳自交联苯 丙乳液40 50份、钬铁粉10 30份，铁红20份，高岭土12 20份，膨润 土 10 ~ 30份，錄剂0.1 ~ 1份。本专利技术的技术效果是①本专利技术聚酯改性核壳自交联苯丙乳液由于具有 适宜的核壳结构，在核层引入含缩水甘油基的功能性单体，在壳层引入了含 有氛基的功能性单体及具有多支化结构的含羧基的聚酯，实现了常温自交联， 特别是在壳层引入的具有多支化结构的含氛基的聚酯，其多支化结构提高了 涂膜的硬度等枳械性能，其含有的tt可以与核层含缩水甘油基的功能性单体的环氧基团发生交m应，生成自交联的结构，提高了涂层的附着力，同时引入的聚酯还增加了乳液的4丐离子稳定性且P争低了 ^J交率；与聚合物的无 M^聚或简单共';fd目比，在相同原料组成的情况下，乳胶粒子的核壳结构化 显著提高了聚合物的耐磨性、耐水性、耐候性、抗张强度、抗冲强度和粘接 强度,改善了透明性并可显著降低成膜温度；②本专利技术制备聚酯改性核壳自 交联苯丙乳液的方法易于操作并能保证制得乳液的质量，由于在合成乳液时，所用乳化剂中含有60%反应型乳化剂，极大的P务低了乳液中游离乳化剂的含 量，成l^降低了涂膜两侧的渗透压，提高了涂膜的耐水性，降低了吸水率； ③含本专利技术聚酯改性核壳自交联苯丙乳液的防腐蚀涂料，由于作为防腐蚀涂 料的成膜物是具有核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯改性核壳自交联苯丙乳液，其特征在于，它的乳胶粒子的结构为硬核软壳，在壳层中引入具有多支化结构的含羧基的聚酯；壳层的玻璃化温度为－３０℃～０℃，核层玻璃化温度为１０℃～８０℃；　　　　构成乳胶粒子核层的单体是非功能性单体和含缩水甘油基的功能性单体，其中含缩水甘油基的功能性单体占核层单体总重量的０．５％～３％；　　　　构成乳胶粒子壳层的单体是非功能性单体、含羧基的功能性单体和聚酯，其中聚酯占壳层单体总重量的５％～２０％，含羧基的功能性单体占壳层单体总重量的１．５％～５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周铭，丁道宁，张东阳，王红岩，丁邦勇，周树军，李焕，
申请(专利权)人：中海油常州涂料化工研究院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]